题目内容
新型材料纳米级 Fe 粉具有广泛的用途，它比普通 Fe 粉更易与氧气反应，其制备工艺流程如图所示：请回答下列问题：
（1）纳米级 Fe 粉在氧气中能自发燃烧生成黑色固体，此黑色固体的化学式为______．
（2）请补充完成上述制备工艺的化学方程式：H2+FeCl2
Fe+______．在制备纳米级 Fe 粉的工艺流程中，N2的作用是______．
（3）研究人员发现最后制得的纳米级 Fe 粉样品中混有少量的 FeCl2 杂质．
①为除去样品中的杂质，在无氧环境下，先加______溶解，然后再______、洗涤、烘干．
②取样品20g，加入足量的盐酸，生成氢气 0.7g．请计算该样品中单质 Fe 的质量分数．
（请写出计算过程）______．
【答案】分析：（1）根据铁与氧气反应生成四氧化三铁考虑；（2）根据反应前后各种原子种类和数目不变和催化剂的特点考虑；（3）①根据铁不溶于水，氯化亚铁溶于水进行混合物的分离；②根据氢气的质量计算出铁的质量，再除以20g计算出铁的质量分数．
解答：解：（1）铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，所以黑色固体是四氧化三铁；
（2）反应物的分子中含有2个氢原子、一个铁原子、2个氯原子，生成物中已经含有一个铁原子，还缺少2个氢原子和2个氯原子，所以补充的内容是2HCl；氮气在反应前后没变，属于催化剂，催化剂所起的作用叫催化作用；
（3）①铁不溶于水，氯化亚铁溶于水，所以加水溶解，再进行过滤、洗涤干燥即可；
②设生成0.7g氢气需要参加反应的铁的质量为X，则：
Fe+2HCl═FeCl2+H2↑
56 2
X 0.7g
根据：
解得X=19.6g．
故答案为：（1）Fe3O4；（2）2HCl；催化作用；（3）①水；过滤；②设生成0.7g氢气需要参加反应的铁的质量为X，则：
Fe+2HCl═FeCl2+H2↑
56 2
X 0.7g
根据：
解得X=19.6g．
点评：解答本题关键是知道铁燃烧的产物是四氧化三铁，能够灵活运用质量守恒定律解决实际问题，知道不溶性固体和液体分离的方法，熟悉根据方程式的简单计算方法．
解答：解：（1）铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，所以黑色固体是四氧化三铁；
（2）反应物的分子中含有2个氢原子、一个铁原子、2个氯原子，生成物中已经含有一个铁原子，还缺少2个氢原子和2个氯原子，所以补充的内容是2HCl；氮气在反应前后没变，属于催化剂，催化剂所起的作用叫催化作用；
（3）①铁不溶于水，氯化亚铁溶于水，所以加水溶解，再进行过滤、洗涤干燥即可；
②设生成0.7g氢气需要参加反应的铁的质量为X，则：
Fe+2HCl═FeCl2+H2↑
56 2
X 0.7g
根据：
解得X=19.6g．故答案为：（1）Fe3O4；（2）2HCl；催化作用；（3）①水；过滤；②设生成0.7g氢气需要参加反应的铁的质量为X，则：
Fe+2HCl═FeCl2+H2↑
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X 0.7g
根据：
解得X=19.6g．点评：解答本题关键是知道铁燃烧的产物是四氧化三铁，能够灵活运用质量守恒定律解决实际问题，知道不溶性固体和液体分离的方法，熟悉根据方程式的简单计算方法．
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